بررسی پارامترهای موثر در فرآیند هیدروفرمینگ لوله های پله ای استوانه ای شکل به منظور دستیابی به نسبت انبساط بالا

فرآیند هیدروفرمینگ جزو روش های نوین شکل دهی می باشد. استفاده از این فناوری در راستای کاهش مراحل تولید قطعات و به خصوص حذف مراحل جوشکاری در قطعات با اشکال پیچیده در دستور کار تولیدکنندگان صنایع قرار گرفته است. لوله های فلزی از جمله لوله های پله ای استوانه ای با کاربردهای بسیار زیاد در صنایع دفاعی، تاسیساتی، خودروسازی و پتروشیمی استفاده می شوند. با توجه به مزایای فرآیند هیدروفرمینگ برای تولید لوله های پله ای استوانه ای، در این پایان نامه، از این روش برای شکل دهی لوله استفاده شد. یکی از پیچیدگی های روش هیدروفرمینگ، تولید لوله های سالم و بدون عیب با دقت ابعادی مطلوب و ویژگی های هندسی مورد انتظار است و موضوعی است که به پارامترهای موثر ورودی در این روش وابسته می باشد. از طرفی نسبت انبساط یکی از خروجی های بسیار مهم فرآیند شکل دهی لوله می باشد و افزایش و دستیابی به میزان بیشتری از آن به علت این که حد شکل دهی را تعیین می کند مورد توجه می باشد. در این پایان نامه، تاثیر پارامترهای فرآیندی، اصطکاکی و هندسی بر نسبت انبساط یک لوله فولادی، به روش تجربی و شبیه سازی المان محدود مورد مطالعه قرار گرفت. شکل هندسی و توزیع ضخامت لوله با هر دو روش مقایسه و درستی نتایج حاصل از شبیه سازی تایید شد. سپس با تکیه بر درستی نتایج شبیه سازی، تاثیر پارامترها در نسبت انبساط بررسی شد. نتایج نشان داد، در بین پارامترهای بررسی شده، مسیر فشار و تغذیه محوری به عنوان پارامتر فرآیندی، بیشترین تاثیر را در نسبت انبساط دارد و ضریب اصطکاک، طول بوش، شعاع بوش و زاویه بوش تاثیر کمی بر نسبت انبساط دارند. در این پژوهش نشان داده شد که با استفاده از مسیر فشار پله ای و اعمال تغذیه محوری همراه با افزایش فشار در مراحل اولیه به جای مسیر فشار و تغذیه ارایه شده توسط پژوهشگران پیشین، بهبود در توزیع ضخامت و نسبت انبساط ایجاد شده است. همچنین در این پژوهش با ارایه یک روش جدید، مسیر فشار و تغذیه ای جهت ایجاد چروک خواسته در قطعه و سپس رفع چروک استفاده شد که موجب دستیابی به نسبت انبساط 69/3% گردید که در مقایسه با نسبت انبساط بدست آمده با مسیرهای استفاده شده توسط پژوهشگران پیشین که 61/5% بوده افزایش قابل توجهی داشته است.